3. Технология производства азотной кислоты окислением аммиака.

Процесс получения азотной кислоты окислением амми­ака включает три стадии:

1. Контактное окисление аммиака до окиси азота NO.

2. Окисление окиси азота до двуокиси азота N0₉.

3. Абсорбция (поглощение) двуокиси азота водой с образованием азотной кислоты HN0₃.

Получают азотную кислоту в специальных установках.

Окисление аммиака кислородом воздуха происходит в контактном аппарате при температуре 800 °С в присутствии катализатора (сплав платины с родием, окись кобальта или железа и др.). Предварительно аммиак и воздух тщатель­но очищают и подают в смеситель. Затем воздушно-аммачную смесь, содержащую 10-12% аммиака NH₃ после подогрева подают в контактный аппарат, где происходи реакция:

4NH₃ + 50₂ = 4NO + 6H_zO + Q Окисление полученной окиси азота идет по реакций: 2NO + О_г - 2N0₂ + Q

Образовавшиеся газы при температуре 800 °С поступают в котел-утилизатор, охлаждаясь до 250 °С и далее — _в холодильник, где дополнительно охлаждаются до 30 °С.

Абсорбция образовавшейся двуокиси азота водой про­текает по следующей реакции:

3N0₂ + H_zO = 2HN0₃ + NO -f Q

Прямой синтез концентрированной азотной кислоты

Прямой синтез концентрированной азотной кислоты заключается во взаимодействии жидкой четырех окиси азо­та с водой в присутствии газообразного кислорода.

Реакция образования азотной кислоты протекает сле­дующим образом:

2N₂0₄ + 2Н₂0 + 0₂ = 4HN0₃ + Q

Прямой синтез позволяет получать крепкую (концентрированную) азотную кислоту

4.Переработка нефти

Нефть — основа энергетики и ряда отраслей промыш­ленности. Добытую нефть направляют в трапы и сепарато­ры. Здесь от нее отделяют попутный газ (дегазация) и пода­ют его на отбензинивание. Пары бензина и газа выделяют либо путем сжатия газа и последующего охлаждения, при котором бензин переходит в жидкое состояние, либо про­пуская газ через специальные поглотители (соляровое мас­ло), из которых бензин затем отгоняют. Отбензиненный су­хой газ направляют на компрессорную станцию для после­дующего использования. После дегазации нефть подают в мерники, где ее освобождают от взвешенных частиц (песка* глины в др.), а затем замеряют. Помимо песка и глины нефть

содержит воду и соли. Поэтому ее подвергают дальнейшей обработке, обезвоживанию и обессоливанию.

Переработку нефти, в зависимости от качества исполь­зуемого сырья и характера производимых продуктов, осу­ществляют разными методами. Все методы нефтепереработ­ки можно разделить на два вида: физические и химичес­кие. К первым относится перегонка, ко вторым — крекинг, пиролиз и др.

Перегонка представляет собой процесс разделения неф­ти как сложной жидкости на отдельные фракции (части). В основе такого процесса лежит метод раздельной конден­сации паров веществ, составляющих нефть. Обычно пере­гонка производится в две стадии. Вначале из нефти под атмосферным давлением выделяют моторное топливо, по­лучая в остатке мазут, а затем под вакуумом мазут перера­батывают.

Перегонка нефти производится на атмосферных или атмосферно-вакуумных установках, состоящих их трубчатой печи 1, ректификационной колонны 2, теплообменников 3, насосов и других аппаратов (рис. 29).

Трубчатая печь 1 — это устройство, внутри которого помещена система стальных труб, обогреваемых теплом сжигаемого горючего газа или мазута. Ректификационная колонна 2 представляет собой вертикальный стальной ци­линдр высотой до 40 м разделенный внутри горизонталь­ными перегородками (барботажными тарелками) на отде­ления.

Пройдя ряд теплообменников, нефть попадает в змее­вики трубчатой печи, где нагревается до 320 °С. При этом наиболее легкие углеводороды нефти закипают, переходя в газообразное состояние. Смесь жидкости и паров попадает в нижнюю часть ректификационной колонны и здесь раз­деляется. Пары устремляются вверх, проходя через отвер­стия в тарелках, а жидкая, неиспарившаяся часть нефти (мазут) стекает вниз.

Выделенные из нефти при перегонке вещества (дистил­ляты) являются полупродуктами. Чтобы получить товащ ные нефтепродукты, дистилляты очищают и, если необхо­димо, вторично ректифицируют. Например, бензиновый дистиллят при разгонке дает различные марки автомобиль­ного и авиационного бензина, уайт-спирита (лаковый бен­зин) и другие продукты.

Крекинг и пиролиз нефти

В настоящее время в нефтеперерабатывающей промыш­ленности все большее значение приобретают химические процессы. Они позволяют резко увеличить выход целевых продуктов и улучшить их качество.

При перегонке нефти выход бензина составляет в сред­нем 10-25% веса взятого сырья. Такое количество бензи­на не может покрыть возрастающий спрос народного хо­зяйства на этот вид топлива. Увеличение производства бен­зина (как и других видов моторного топлива) достигается применением крекинга. Он представляет собой химико-тер­мический процесс расщепления молекул тяжелых углево­дородов, в результате которого образуется смесь веществ меньшего молекулярного веса.

Крекингу подвергают различные нефтепродукты, пре­следуя разные цели, но его главная задача — получение бензина, выход которого при этом может достигнуть 70% веса взятого сырья.

Существует два вида крекинга: термический и катали­тический.

Термический крекинг осуществляют при высокой тем­пературе и значительном давлении. В таких условиях мо­лекулы тяжелых углеводородов расщепляются легче.

Установка термического крекинга включает трубчатую печь для нагрева сырья, испарители, ректификационную колонну, газосепараторы.

Особой разновидностью крекинга является пиролиз. Он проводится при температуре 700-720°С и атмосферном давлении. Исходным материалом для этого процесса слу­жат легкие фракции: нефтелигроин и керосин. Цель пиро­лиза — получение газа и ароматических углеводородов.

Каталитический крекинг — более совершенный про­цесс крекингования, осуществляемый с применением ката­лизатора. Наличие последнего ускоряет разложение высо­комолекулярных углеводородов, позволяет вести процесс при более низкой температуре и давлении близком к ат­мосферному. Таким способом обычно получают авиацион­ный бензин, выход которого достигает 70% веса взятого сырья. Исходным материалом для каталитического кре­кинга служит преимущественно керосиновый и соляровый дистиллят.

Продукты переработки нефти. При переработке не­фти получают большое количество разнообразных продук­тов. Их можно разделить на три обширные группы: горю­чие, смазочные и прочие. К первой группе относится мо­торное, реактивное и котельное топливо, ко второй — смазочные масла и разнообразные консистентные смазкн, а к третьей — битумы, нефтяные кислоты и их производные, ароматические углеводороды, парафины, вазелин, церезин и др.